Điều Khiển Trở Kháng PCB: Cách Đảm Bảo Điều Khiển Trở Kháng PCB Với Công Thức và Tài Nguyên

Tín hiệu tốc độ cao và tín hiệu tần số cao đều có một điểm chung: cần đến việc điều khiển trở kháng trên các kết nối ít mất mát, ít tán sắc. Việc kiểm soát trở kháng PCB có thể khó đạt được nếu không có bộ công cụ định tuyến phù hợp và một máy tính trở kháng tích hợp trong công cụ thiết kế của bạn. Hầu hết các máy tính trở kháng sử dụng một phương trình cơ bản không chính xác đại diện cho các dấu vết thực trên các chất nền PCB và không mô tả chính xác sự truyền dẫn tín hiệu.

Thay vì liều lĩnh chức năng của bảng mạch của bạn cho các tính năng thiết kế PCB không chuẩn, bạn cần bộ công cụ thiết kế tốc độ cao tốt nhất có thể có được. Phần mềm thiết kế PCB tốt nhất bao gồm một máy tính trở kháng PCB chính xác tính đến các tính chất vật liệu của chất nền PCB thực. Những công cụ này cũng nên tích hợp với phần còn lại của các tính năng sơ đồ và bố trí PCB của bạn để giúp bạn định tuyến các bảng mạch chất lượng cao. Với một gói phần mềm tích hợp, bạn có thể đảm bảo kiểm soát trở kháng PCB và duy trì hiệu suất làm việc.

ALTIUM DESIGNER

Một ứng dụng thiết kế PCB thống nhất với bộ đầy đủ các tính năng định tuyến trở kháng kiểm soát cho các nhà thiết kế chuyên nghiệp.

Tất cả các bảng mạch tốc độ cao và bảng mạch RF đều cần đường dẫn cực kỳ chính xác để đảm bảo tín hiệu trên bảng mạch sẽ đạt đến điểm đến của chúng. Các nhà thiết kế tốc độ cao/RF nên biết rằng thiết kế với trở kháng chính xác là rất quan trọng trong một bảng mạch. Tất cả các kết nối mang tín hiệu tốc độ cao phải có trở kháng đường dẫn chính xác để đảm bảo công suất được chuyển đến các thành phần tải mà không có phản xạ mạnh.

Trước khi bạn bố trí thiết kế PCB tiếp theo của mình, hãy kiểm tra xem bạn có cần trở kháng kiểm soát không và cách tính toán nó. Bạn có thể tính toán trở kháng PCB bằng tay, nhưng việc tính toán sẽ dễ dàng nhất khi bạn sử dụng bộ công cụ định tuyến PCB tốt nhất để tạo bố cục của mình. Để thực sự thấy các tính năng định tuyến PCB phù hợp như thế nào trong bối cảnh trở kháng kiểm soát, việc hiểu cách tính toán trở kháng và những gì hầu hết các máy tính trở kháng kiểm soát PCB không thể làm sẽ hữu ích.

High-Speed PCB Design

Simple solutions to high-speed design challenges

Explore Solutions

Tính toán Trở kháng Đường dẫn PCB

Có một số phương pháp để tính toán trở kháng đường dẫn trên một bảng mạch miễn là hằng số điện môi và hình dạng đường dẫn được biết đến:

• Sử dụng phương trình IPC-2141 cho trở kháng microstrip hoặc stripline
• Sử dụng phương trình đường truyền của Waddel
• Sử dụng một trình giải phương trình trường có thể tính đến sự phân tán và độ nhám của đồng

Hầu hết các công cụ tính toán trở kháng dấu vết dựa trên phương pháp IPC-2141, được biết đến là không chính xác cho các thiết kế PCB tốc độ cao/tần số cao hiện đại ngày nay. Các phương trình của Waddel được coi là công cụ phân tích chính xác nhất để tính toán trở kháng, nhưng chúng khó sử dụng cho việc kiểm soát trở kháng PCB. Điều này là bởi vì cần có một thuật toán số để giải các phương trình này nhằm xác định chiều rộng dấu vết PCB tốt nhất cần thiết để đạt được mục tiêu trở kháng.

Thay vì sử dụng các phương pháp này, công cụ thiết kế PCB của bạn nên bao gồm các tính năng có thể tự động tính toán chiều rộng dấu vết cần thiết để đạt được mục tiêu trở kháng.

Bao gồm Sự Phân Tán và Mất Mát trong Tính toán Trở Kháng

Lớp phủ thực của PCB có một số mất mát, độ nhám của đồng, và sự phân tán cần được bao gồm trong tính toán trở kháng. Việc tính toán mất mát và sự phân tán trở nên dễ dàng khi bạn có quyền truy cập vào công cụ thiết kế PCB với bộ giải tích trường tích hợp cho các tính toán trở kháng. Với các công cụ thiết kế trong Altium Designer, bạn có thể dễ dàng tính toán trở kháng bạn cần mà không cần sử dụng các mô hình hoặc phương trình phức tạp, và bạn có thể bắt đầu định tuyến bo mạch của mình để tuân thủ với hồ sơ trở kháng của bạn.

• Tất cả các nguồn mất mát nên được bao gồm trong các tính toán trở kháng PCB của bạn để đảm bảo kiểm soát trở kháng chính xác.

  Tìm hiểu thêm về mất mát và sự phân tán trong bố cục mạch in của bạn.

• Các máy tính kiểm soát trở kháng PCB tốt nhất có thể tính toán sự phân tán trong vật liệu lớp phủ, cung cấp các tính toán trở kháng chính xác cao trên một phạm vi tần số rộng.

  Tìm hiểu thêm về sự phân tán trong các lớp phủ FR4 và các vật liệu nền PCB khác.

• Quản lý Lớp Chồng của Altium Designer bao gồm các công cụ tính toán trở kháng bạn cần để đảm bảo định tuyến trở kháng được kiểm soát.

  Tìm hiểu thêm về việc sử dụng Quản lý Lớp Chồng trong Altium Designer.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Thiết kế và định tuyến PCB tốc độ cao bắt đầu với việc tạo một chồng PCB cho phép kiểm soát trở kháng.

Định Tuyến Kiểm Soát Trở Kháng Chính Xác

Sau khi bạn đã tính toán được chiều rộng dấu vết PCB cần thiết cho kiểm soát trở kháng, công cụ định tuyến của bạn cần áp dụng tự động chiều rộng đó trong bố cục PCB của bạn. Hầu hết các công cụ thiết kế buộc bạn phải làm điều này bằng tay, làm cho việc đảm bảo độ chính xác trở nên khó khăn. Cách nhanh nhất để tạo các kết nối kiểm soát trở kháng là sử dụng bộ công cụ định tuyến tốt nhất với một động cơ thiết kế theo quy tắc để đảm bảo mục tiêu trở kháng được đáp ứng.

Động cơ thiết kế theo quy tắc trong Altium Designer làm chính xác điều này, trong khi các máy tính trở kháng khác không thể truyền kết quả tính toán trực tiếp đến công cụ định tuyến của bạn. Khi các tính năng định tuyến tốc độ cao của bạn có thể tự động lấy dữ liệu thiết kế PCB của bạn và áp dụng mục tiêu trở kháng như một quy tắc thiết kế, việc định tuyến kiểm soát trở kháng trở nên dễ dàng và chính xác hơn.

Đảm bảo Kiểm soát Trở kháng PCB với Altium Designer

Thay vì mạo hiểm và sử dụng một máy tính cung cấp kết quả không chính xác, hãy sử dụng bộ công cụ định tuyến kiểm soát trở kháng tốt nhất trong Altium Designer. Sức mạnh của Altium Designer đối với thiết kế PCB tốc độ cao đến từ giao diện tích hợp của nó, nơi mà công cụ định tuyến PCB lấy dữ liệu trực tiếp từ một trình giải quyết trường tích hợp và sử dụng nó để thiết lập giá trị trở kháng kiểm soát của bạn như một quy tắc thiết kế. Với loại ứng dụng này, việc đảm bảo kiểm soát trở kháng PCB trở nên dễ dàng khi bạn tạo bố cục của mình.

Best in Class Interactive Routing

Reduce manual routing time for even the most complex projects.

Explore Solutions

• Thiết lập giới hạn trở kháng như các quy tắc thiết kế rất dễ dàng khi bạn sử dụng máy tính trở kháng tích hợp và công cụ định tuyến tương tác của Altium Designer.

  Tìm hiểu thêm về các tính năng định tuyến trở kháng kiểm soát tương tác của Altium Designer.

• Công cụ định tuyến của Altium Designer sẽ cho phép bạn áp dụng các cấu trúc khớp chiều dài như định tuyến hình rắn và định tuyến chuyển hướng.

  Tìm hiểu thêm về định tuyến trở kháng kiểm soát với việc khớp chiều dài.

• Có một số hạn chế định tuyến tốc độ cao khác quan trọng mà bạn cần phải xem xét, và Altium Designer có thể giúp bạn đáp ứng tất cả những điều này và nhiều hơn nữa.

  Tìm hiểu thêm về các quy tắc và hạn chế định tuyến PCB tốc độ cao.

Môi trường thiết kế theo quy tắc của Altium Designer cho phép bạn áp dụng các hồ sơ trở kháng cho các kết nối tốc độ cao của bạn.

Cách Phần Mềm Của Bạn Sử Dụng Tính Toán Kiểm Soát Trở Kháng PCB

Thiết kế trở kháng được kiểm soát của bạn không cần phải khó khăn khi bạn có bộ tính năng định tuyến và bố trí tốt nhất trong một chương trình duy nhất. Việc tạo ra một bố trí PCB chất lượng cao bắt đầu với động cơ thiết kế đúng đắn để giúp bạn duy trì hiệu suất làm việc.

Động cơ thiết kế theo quy tắc trong Altium Designer hợp nhất mọi công cụ thiết kế bạn cần cho việc định tuyến và bố trí trở kháng được kiểm soát vào một ứng dụng duy nhất. Sức mạnh thực sự của Altium Designer là động cơ thiết kế theo quy tắc của nó, kiểm tra bố trí của bạn so với các quy tắc thiết kế cơ bản và nâng cao khi nó được tạo ra. Điều này giúp đảm bảo độ chính xác cao và tuân thủ các yêu cầu thiết kế.

Mọi Thứ Bạn Cần cho Thiết Kế Trở Kháng Được Kiểm Soát

Khi bạn cần tạo ra các bố trí PCB chất lượng cao, đừng chấp nhận các nền tảng thiết kế ghép nối nhiều công cụ từ các nhà cung cấp khác nhau. Mọi thứ bạn cần cho thiết kế, bố trí, nguồn linh kiện, và sản xuất có thể được tìm thấy trong môi trường thống nhất của Altium Designer. Bạn có thể duy trì hiệu suất làm việc và đảm bảo định tuyến trở kháng được kiểm soát chính xác tuyệt đối trong Altium Designer.

• Altium Designer bao gồm mọi thứ cần thiết để thiết kế các bảng mạch đơn giản và PCB tốc độ cao tiên tiến trong một ứng dụng duy nhất.

  Tìm hiểu thêm về môi trường thiết kế thống nhất trong Altium Designer.

• Bộ giải pháp trường tích hợp từ Simberian kết nối trực tiếp với Trình quản lý Lớp chồng trong Altium Designer, cung cấp cho các nhà thiết kế một công cụ tích hợp để tính toán trở kháng chính xác.

  Tìm hiểu thêm về bộ giải pháp trường tích hợp từ Simberian trong Altium Designer.

• Khi bạn sẵn sàng chia sẻ dự án của mình với các nhà thiết kế PCB khác hoặc nhà sản xuất của bạn, Altium 365 cho phép bạn chia sẻ ngay lập tức thiết kế bảng mạch và dữ liệu sản xuất thông qua Altium Designer hoặc trên web.

  Tìm hiểu thêm về việc chia sẻ dữ liệu dự án PCB của bạn với Altium 365.

Thiết kế bảng mạch PCB tốc độ cao với kiểm soát trở kháng dễ dàng trong Altium Designer.

Kiểm soát trở kháng PCB không nên khó khăn. Thay vì thử sử dụng máy tính bên ngoài, hãy sử dụng bộ đầy đủ các tính năng thiết kế chồng lớp, tính toán trở kháng và định tuyến tương tác trong Altium Designer. Bạn có thể duy trì năng suất trong khi thiết kế hệ thống tần số cao và chuẩn bị cho sản xuất khi bạn sử dụng Altium Designer.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại sự tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử cho đến nay, chỉ giới hạn trong thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ xa và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề nổi của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Hội thảo Trực tuyến Theo yêu cầu.